地质灾害测试设备

⑴ 地质灾害与地下污染探测

程业勋

（中国地质大学（北京））

“环境”一词起源于18世纪，逐步被广泛引用到自然环境、社会环境、经济环境等。但当代环境科学研究的环境范畴，主要是指人类生存与可持续发展的外部条件。所以《中华人民共和国环境保护法》中明确指出：“本法所指的环境，是指人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”地球物理学主要研究发生在岩石圈、水圈、大气圈和地球空间的对人类生存和发展有重要影响的环境变化和供给条件。因此，从一定意义上讲，地球物理学从产生的那一天起，就是一门研究人类生存与发展环境的科学。

西方工业化300年，已经消耗地球亿万年的资源储备，而且日益加剧，造成资源紧缺，环境恶化。2007年10月25日联合国环境规划署（UNEP）发布集1400位科学家智慧写成的《全球环境展望》（GE0-4）综合报告指出，自1978年以来的30年，人类消耗地球资源的速度，已将人类自身置于岌岌可危的境地，到目前为止，已经超出地球生态承载能力近三分之一。每年有7.5万人死于自然灾害，全球一半以上城市的环境超出世界卫生组织（WHO）制订的污染标准。

岩石圈（含土壤）、水圈（含地下水）、大气圈和生物圈构成地球物质循环的整体，是人类生存不可或缺的各个组成部分。地下（土壤和岩层）一直是人类处置废弃物和垃圾的场所。包括大气沉降物在内，超过土壤自净（降解）能力的时候，就会构成土壤污染，特别是难以被土壤生物降解的有毒物质，还会随着水的蒸发和大气环流，扩散到全球（称蚱蜢效应）。这就告诉我们，对于难以降解的有毒物质来讲，地球是一个封闭的生态系统，这些有毒的污染物，只能转移而不会消失。即使远离污染源上万千米，生活在北冰洋的伊努特人体内也可以检测到持久性污染物（POP）的存在。

美国上世纪30～40年代，就开始将工业废弃物以及活水、污油注入地下。时隔二三十年后，由于地下地质环境的变迁，有些原来埋在河谷（山谷）地区的这些物质，经历容器的腐蚀、洪水冲刷而扩散、深灌的污水上涌，造成泄漏污染。为进一步防治，在不得已的情况下，找到地球物理方法，探测再次造成的地下污染分布区域。这也是环境地球物理分支学科建立的起始。

1 自然地质灾害的勘察

地球上山地面积占陆地总面积的四分之一，居住人口占总数的10%，道路总里程占30%，是泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害主要分布区。我国地处自然地质灾害集中的太平洋环带和地中海至喜马拉雅山带的聚集部位，成为地震和各种地质灾害多发国家之一。据报道，全国共有地质灾害隐患地点22.92万处，威胁着3500万人的安全，财产超万亿元，以及重大工程、城镇和村庄的安全。1965年11月23日发生在云南禄劝县火山泥沟的特大滑坡，总土方量达3.9亿m³，滑体流速高达5～6km，在河中迅速堆积成长1100m，高167m的拦河大坝，形成5万m³蓄水的堰塞湖。不久滑体大坝陷落，迅速淹没5个村庄。1981年7月9日暴雨引发成昆铁路线上利子依达沟发生的泥石流，使400吨重的巨石冲入沟口，将数节火车推入大渡河，迅速堆积成坝，形成回水5km，积水29万m³的堰塞湖。长江三峡链子崖危岩体位于秭归县新滩镇，长江南岸，兵书宝剑峡的出口处，属于西陵峡崩塌隐患区。本区有历史记载的崩塌滑坡造成重大自然环境破坏性灾害的有14次。其中1030年崩塌滑坡体堵塞长江21年，1452年滑坡堵江82年，1985年6月12日凌晨3点45分至4点20分，历时35分的大滑坡，使总计3,000余万立方米的崩塌堆积体整体滑移，高速飞下的土石将位于江岸的新滩镇全部摧毁，在江内激起54m高的巨浪，将对岸上的建筑卷入江中。由于几年前的电磁测深和浅层地震为主查明了滑体的厚度和范围。1977年开始连续监测，及时准确预报，撤离果断，滑区内457户，1,371人，无一人伤亡，仅航运中断12天。这样大规模的滑坡，及时准确预报成功，在国内外是罕见的，被誉为一起世界奇迹。^[1]

我国山地多，滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害的分布区域占国土总面积的65%。随着自然的变迁和人为的致灾作用，各种地质灾害逐年增加。据四川省统计，泥石流致灾的县市：20世纪30年代有14个；50～60年代76个；70年代109个；1981年135个；1990年达200个。70年代以前地面沉降、地面塌陷和海水入侵还是少数地区，近年来由于对地下水的过度开采，至2008年有70多个城市出现地面沉降，总面积达6.4万km²，上海、天津、西安等城市有的降幅达2m，天津塘沽达3.1m；地面塌陷3000多处，总面积300多km²；海水入侵总面积达1000km²。

各种地质灾害的发生都是地质环境变化引发致灾岩体内部结构变异，稳定性受到破坏的结果。因此，自然地质灾害勘察的目的在于查明致灾岩体（土）的地质环境和内部结构，研究致灾岩体的结构变异和稳定状态，圈定致灾岩体范围，评价发生发展趋势。在滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷以及海水入侵等地质灾害勘察中^[2]，应用地球物理勘查主要是查明致灾的地质条件，为防治或预测预报提供依据。

表1 自然地质灾害地球物理勘查的主要任务和可用的技术方法一览表

为了进一步说明地球物理勘查在自然地质灾害防治中的作用，列举三个实例如下。

1.1 滑坡体和滑坡面的勘察

滑坡勘查的主要任务是查明滑坡体的深度和范围，以及滑动面的深度与形态^[3]。

黑海沿岸高加索地区是滑坡发育地区之一。滑坡所处的地形高约为20～25m，滑坡体主要由砂质粘土加碎石构成，下伏泥岩风化壳。选用电阻率法以及浅层地震进行勘察。电阻率测量结果如图1所示。

图1 电阻率与地震划分的滑体与滑床

可划为三层：地表层电阻率ρ₁=13~29Ω_●m，相当于滑体。中间层电阻率ρ₂=2~4Ω_●m，为风化岩，可认为相当于滑动带。最下层电阻率ρ₃=8~12Ω_●m，是未风化的泥岩，为该滑坡的滑床；浅层地震资料解释，可划为上下两层：上层纵波速度V_P=340~360m/s，可认为是滑体和滑动带，下层：V_P=1360~1400m/s，为坚硬的未风化泥岩。在未风化的泥岩顶部用电阻率和地震测量得到的速度跃变界面和电性界面在深度上比较一致（相差1~1.5m），构成的过渡带（弱带）可能形成滑坡的滑动面。

1.2 滑坡的监测与预测研究

山区占地球陆地总面积的四分之一，加上矿山开采构成的人为坡地，滑坡每年造成的经济损失和人员伤亡巨大。对滑坡的监测和预测引起重视^[3]。1985年6月12日凌晨3点45分发生在长江三峡新滩镇大滑坡预报成功。其监测工作中的地质、物探和测量工作是从1962年开始的，基础调查工作完成后，于1977年设置四条视准线，连续观测滑坡堆积体的水平位移。前后监测研究23年。多年来设想主要用地球物理方法预报滑坡的研究也不在少数。其中南乌克兰露天开采铁矿的斜坡滑动研究是以视电阻率（ρ_s）观测和矿山测量联合研究提出的。滑坡地点如图2（a）所示，视电阻率（ρ_s）观测，采用不同供电极距的对称四极装置与水准点矿山测量共同布置在滑动体上。连续观测得到三种极距视电阻率曲线如图2（b）所示，两种极距的视电阻率比值ρ_s^*/ρ_s^o—t曲线；反映地电断面变化非常灵敏。图2中t₁，t₂，t₃时刻视电阻率出现异常，反映t₁时刻斜坡岩石形成微小裂隙；t₃时刻斜坡岩石产生滑落。

图2 倾斜露天矿场滑坡上的动态观测

1.3 海水入侵的勘察

近年来由于地下水的过度开采，造成地下漏斗100多个，面积达15万km²；70多个城市地面沉降达6.4万km²；沿海城市的海水入侵达1000km²以上。莱州湾、辽东半岛历来最为严重。中国科学院地球物理所利用电测在这一地区进行了勘察^[4]。研究了海水入侵与电阻率关系（表2）。根据电阻率分布划出海水入侵平面图（图3）。该区海水入侵可分为入侵严重区（ρ₁=2~17Ω·m）；轻度区（ρ₁=17~30Ω·m）；受入侵影响区（ρ₁=30~100Ω·m）。在王河和朱桥河地区为两个地下漏斗区，地下水位分别为–15m和–10m，这一地区海水入侵面积最大，致使50万亩耕地不能使用地下水灌溉。

表2 海水入侵程度与电阻率关系

图3 山东莱州三河下游海水入侵分布图

2 地下污染物的勘查

近30年来，随着经济和城市人口的迅速增长，废弃污染物的排放量逐年增加：1999年工业废弃物排放量7.8亿吨，2007年达17.6亿吨，增长率15%，截至2009年废弃物积存量已达80亿吨；城市生活垃圾2000年总量为1.4亿吨，2005年为1.95亿吨，2010年将达2.0亿吨^[5]。据调查，全国668座大中城市中2/3被垃圾围城，1/4城市已没有堆放场地。全国有近亿辆汽车在开动，加油站林立。据北京1000多座加油站调查，有1/2存在漏油现象。

所有排放的污染物，无论是气体、液体和固体，最终的归宿都是土壤和水体（地表水和地下水）。截至20世纪末，我国受污染土壤的耕地面积达2000万公顷，约占总耕地面积的1/5，每年因污染导致粮食减产1000万吨。水污染更为突出：“70年代水质变坏，80年代鱼虾绝迹，90年代身心受害”，成为水污染的真实写照。600座大中城市浅层地下水都不同程度地遭受污染，其中一半城市地下水已不能直接饮用。农村已有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。

地下污染，往往不易及时发现，直到危及生产和生活。如吉林工业废渣堆淋滤液渗入地下，导致几十平方千米内1800眼水井被污染而报废。佳木斯140多万吨工业和生活垃圾堆放场，产生的硝酸基荃污染地下水，使6个自来水厂停产。北京天通苑是20世纪60～70年代的垃圾堆放场，停用后掩埋，改建住宅小区，2008年一名绿化工人下井（在三区22楼外）接水管时中毒昏倒井内，另一名下去营救也倒在井内，经查为硫化氢中毒。这就是垃圾堆掩埋产生的“定时炸弹作用”。宋家庄三位地铁工人挖探井（2009年4月28日），3m深时闻到臭味，5m深时感到不适，一人呕吐，医院检查三人为中毒，经查该地20世纪70年代曾是一家农药厂，未作土壤污染处理，毒气在地下土壤中积累。

人的眼力有限，不可能看清地下污染。地球物理勘查就是帮助人们即时了解地下污染存在空间以及迁移状况。美国20世纪40年代开始在几个河谷和山谷填埋工业废弃物，几十年后这些当时认为处置安全的废弃物开始泄漏，到80年代开始，感到非治不可，但时至今日，地下污染物的空间位置及其污染流变范围都不清楚，于是通过地球物理勘查，重新圈定地下污染物的空间位置。

应用地球物理探测方法，对地下污染物的探测和监测，防止污染扩散，保护环境。概括来看，目前主要用在以下几个方面：

（1）用于废物填埋场选址调查^[6]。工业生产废物和人类生活垃圾不仅量大而且成分复杂，有毒有害物质混杂其间，经雨水淋滤产生渗漏液侵入地下污染土壤和地下水水源。因此，选择远离地下水且致密的防渗岩（土）层作为垃圾填埋场地是重要的。主要用电阻率法、瞬变电磁法、探地雷达、折射地震和放射性测井。目的在于查明地下：①基岩面形状；②地表粘土层的结构；③地下水位及含水层分布范围及地下水流向；④基岩结构及构造；⑤地下暗河及河道分布。

（2）一些发达国家常以地球物理监测作为垃圾填埋场和废物堆放场的档案资料。从垃圾填埋（堆放）开始，直至垃圾填埋场终止封场后延续30年进行监测，跟踪监测表明，固体垃圾降解很缓慢，以固体垃圾溶解物总量（TDS）为例，前10年降解1/2，20年时余1/5,30年后余1/10；氯离子、硫酸盐等30年只降解1/10。一旦发现泄漏且有扩散危险，应立即进行处理。所用的探测方法主要是电阻率法和瞬变电磁法。激发极化法也有良好的效果。而我国还没有建立监测制度。

（3）追踪污染源。根据地下环境中水流与污染物迁移模型以及地层渗透率的差异，或者存在地下古河道、断裂、裂隙，使地下水和污染物在地下形成一定的迁移轨迹。在某井位或河边、海岸发现污染可以利用地球物理方法追踪探测出迁移路线，查出污染源所在地，为污染防治提供资料，主要利用电阻率法。

（4）探查垃圾填埋场衬底塑料膜出现漏洞位置。由于受压、承重等原因使衬底塑料出现漏洞，使填埋场的渗漏液外泄。为了修复需要及时找到漏洞位置。主要利用直流电阻率法。

（5）地下废弃物的调查。故旧废弃物和垃圾堆放场填埋多年，现移作他用，为了重新处理，需了解其分布范围和确定深度。主要采用电阻率法、地震雷达法等。

（6）废弃物堆放场对土壤和地下水污染的监测。矿山废弃物、选矿和冶金废弃物，化工厂和药厂等可能成为污染源的堆放场进行监测。主要使用电法、磁法和土壤氡测量方法等。

（7）地下储油罐和输油管泄漏探测。加油站世界林立，仅北京市就有1100多处。美国探测证实上世纪70年代以前建的加油站几乎全部有泄漏。因此，加油站是土壤和地下水的主要污染源之一，对加油站进行常规监测是必要的。常用的探测方法有自然电位、电阻法以及挥发性气体（CH₄）法等。用土壤氡气测量法也有良好效果。我国也做了试验监测工作。

（8）深埋废液处理场的监测。随着区域地质结构变化和地下水位变化，废液可能发生迁移和外溢，所以监测是必要的。一般用自然电位法圈定二次污染范围。

（9）核电厂对核废物处置场有深埋和浅埋两种，其选址要求和方法各不相同。浅埋与垃圾场选址类似。深埋选址是永久性的，要进行深部选择勘查。选址是极为慎重的地质勘查工作。深埋选址一般要选择区域地层稳定，没有裂缝断层、渗透系数极小的岩层。主要使用深部探测的重力、磁法和电磁法以及地震方法。

现举两个应用实例如下。

2.1 保定韩村地下垃圾填埋场勘查

保定韩村垃圾堆放场，占地200m×200m，后来加盖1.5m原土层，掩埋了垃圾堆多年，成为平地。四周已有建筑。急需查明地下垃圾堆的污染区域，以利整治（杨进，刘兆平等，2006）^[7]。

为了取得好的效果，探测工作以高密度电阻率法和探地雷达为主。用了5种探测方法，测线以东西方向3条，南北方向4条，均匀分布，每条测线长度为200m。

2.1.1 高密度电阻率法

沿测区7条测线:4条南北向(HCH.1.4.7.10)，3条东西向(HCH.11.12.13)进行剖面测量。使用电极64，点距3m。根据北京市北神树等3个垃圾填埋场渗沥液的实测电阻率资料，对比本区土壤的电性特征，每个剖面图可划分出4个电性层。其对比数值列于表3。可见视电阻率小于15Ω·m的区域为垃圾及其污染区。本区掩埋的故垃圾堆及其形成的污染区分带图如图4所示。

表3 工作区污染带异常划分表

2.1.2 探地雷达法

共测6条剖面，南北向4条，东西向2条，与高密度电阻率法同步进行。使用SIR-3000仪器，100MHz天线。探测深度10～15m。剖面图电磁波信号分区明显。根据本测区电性特征，进行对比。可以认为视电阻率1～10Ω·m，相对应的介电常数均为5~100；电磁波传播速度均在0.047~0.13m/ns。为此得到本测区垃圾污染区埋深在2.5~3.5m以下，如图5所示，为资料解释结果。

对已掩埋多年的韩村地下垃圾场探测后根据异常区，用洛阳铲和挖掘的方法进行了验证，证明在深1.5m以下见到垃圾，说明探测结果是可靠的。

图4 韩村测区HCH.1.4.7.10线剖面污染异常分带图

图5 韩村测区HCH.1.4.7.10线雷达资料解释

2.2 安家楼第三加油站漏污染探查

北京市朝阳区安家楼住总第三加油站，1995年春发现泄漏，致使位于东南的自来水厂部分停产。7月某物探与化探研究所以氧化还原电位法、磁化率以及气烃（CH₄和C₂H₄）测量方法，同时进行了面积勘查。由于周围都是道路和建筑，测线基本上沿马路两侧以及住总三公司停车场院内，宝马汽车维修中心院内空旷地区布置。

氧化还原电位，设备轻便，在人行杂乱的市区工作方便。其测量结果的等值图（5mV间隔）列于图6。由图可见，地下漏油的展布与该地区的地下水流方向一致（南偏东方向）。

土壤磁化率方法，土壤气烃方法测量获得的油污染展布与氧化还原电位测量结果非常吻合，展布方向的趋势也基本一致。

轻烃（CH₄）和重烃（C₂H₄）是直接抽取土壤中CH₄（甲烷）和C₂H₆（乙烷）测量的结果，其平面等值图与氧化还原电位也完全一致。

经过加油站核实，先后泄漏柴油78吨。开挖对污染土壤进行清理、更换。证明柴油逐步漏入地下包气带和潜水层，其地下分布于探测结果完全相符。

图6 北京朝阳某加油站漏油污染氧化还原电位等值图

美国杨百翰大学用探地雷达在亚利桑那州的Tuba城探测汽油罐漏油污染土壤和地下水。首先用探地雷达圈出漏油污染区，其次是钻孔取样分析油的含量，监测孔确定地下水位和流向，第三步是将雷达探测结果与钻孔土样、水分析结果进行对比，最终确定漏油引起的污染范围和深度。研究认为，由于油污一部分出现在潜水面之上，另一部分流入浅水面下方的饱水带，使电磁波反射变得模糊不清。所以，图7中雷达信号反射增强部分对应于漏油处。探地雷达用的80MHz天线频率。

图7 石油罐泄漏区上的探地雷达记录（中心频率80MHz）

主要参考文献

[1]陆业海.新滩滑坡征兆期及成功的监测预报[J].水土保持通报，1985，(5):1～8.

[2]郭建强.地质灾害勘查地球物理技术手册[M].北京：地质出版社，2003.

[3]程业勋，杨进.环境地球物理学概论[M].北京：地质出版社，2005.

[4]蒋宏耀，程业勋.环境与地球物理，地球物理科普文选（第三集）[M].北京：地震出版社，1997.

[5]中国环境科学学会.2008—2009环境科学技术学科发展报告[M].北京：中国科学技术出版社，2009.

[6]余调梅，朱百里编译.废弃物填埋场设计[M].上海：同济大学出版社，1999.

[7]刘兆平.地球物理方法在垃圾填埋场的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2010.

⑵ 申请地质灾害治理工程施工单位的条件中的设备是有哪些

申请地质灾害治理工程施工单位的条件中的设备有三个等级，分别如下：

（一）甲级资质

1、技术人员总数不少于五十名，其中水文地质、工程地质、环境地质专业技术人员不少于三十名且具备高级职称的人员不少于十名；

2、近三年内独立承担过五项以上中型地质灾害勘查项目，有优良的工作业绩；

3、具有与承担大型地质灾害勘查项目相适应的钻探、物探、测量、测试、计算机等设备。

（二）乙级资质

1、技术人员总数不少于三十名，其中水文地质、工程地质、环境地质专业技术人员不少于十五名且具备高级职称的人员不少于五名；

2、近三年内独立承担过五项以上小型地质灾害勘查项目，有良好的工作业绩；

3、具有与承担中型地质灾害勘查项目相适应的钻探、物探、测量、测试、计算机等设备。

（三）丙级资质

1、单位技术人员总数不少于二十名，其中水文地质、工程地质、环境地质专业技术人员不少于十名且具备高级职称的人员不少于三名；

2、具有与承担小型地质灾害勘查项目相适应的钻探、物探、测量、测试、计算机等设备。

地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法于2005年5月12日国土资源部第1次部务会议通过，2005年5月20日国土资源部令第30号发布，自2005年7月1日起施行。

(2)地质灾害测试设备扩展阅读：

申请地质灾害治理工程勘查、设计和施工资质的单位，应当向审批机关提出申请，并提交以下材料：资质申请表；单位法人资格证明文件和设立单位的批准文件；在当地工商部门注册或者有关部门登记的证明材料；法定代表人和主要技术负责人任命或者聘任文件。

当年在职人员的统计表、中级职称以上的工程技术和经济管理人员名单、身份证明、职称证明；承担过的主要地质灾害治理工程项目有关证明材料，包括任务书、委托书或者合同，工程管理部门验收意见；单位主要机械设备清单；质量管理体系和安全管理的有关材料。

⑶ 如何规范地质灾害点的巡视和检测

五、地质灾害有什么监测方法？
对规模大、危害严重的灾害点原则上是采用专业设备内监测，专业设备监测法容指机械—电子位移传感器观测法、精密大地测量观测法(视准线法、交汇法)、全球卫星定位系统(GPS)观测法，一般只用于危险性大、危害严重的地质灾害的精密测量。
一般点用目视监测和简易观测。
目视监测主要指定期或不定期地人工巡视地质灾害点及其周围一定范围内微地貌、地表植物、建筑物标志的各种细微变化。
常规简易监测方法指用排桩法，三角桩法和建筑物裂缝观测法测量地表位移和裂缝的变化。

参考：
DZ/T 0286-2015 地质灾害危险性评估规范

⑷ 地质灾害监测方法技术现状与发展趋势

【摘要】20世纪末期以来，监测理论和技术方法有长足发展，常规技术方法趋于成熟，设备精度、设备性能已具较高水平，并开发了部分高精度（微米级位移识别率）、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来，将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术（诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等），进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术，提高精度、准确性和及时性，最大程度地减小地质灾害造成的损失。

【关键词】地质灾害监测技术方法新技术优化集成

20世纪80年代以来，我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强，人为地质灾害日趋严重，规模、数量和分布范围呈增加趋势；人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大，地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示，1995～2002年，地质灾害共造成9000多人失踪或死亡，突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元，缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元，间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。

为了摸清我国地质灾害的分布情况，我国系统地开展了地质灾害调查工作，先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》，明确指出：防治地质灾害，实行“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体，特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害，若能运用适当、有效、经济可行的监测措施，作出科学的监测预报，则可最大程度地减小灾害损失。

滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同，总的来说有以下几个方面：

（1）通过综合分析多种监测方法的监测数据，确定地质灾害稳定状态及发展趋势，及时作出预测，防止或减轻灾害损失。

（2）研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理，为防治工程设计提供依据。

（3）在防治工程施工过程中，监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动，保障施工安全。

（4）施工结束后，进行工程效果监测。

（5）综合利用长观监测资料，分析灾害体变形破坏机制和规律，检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性，对已有的监测预报理论及模型进行验证改进，改善、提高监测预测预报技术方法。

1地质灾害监测技术综述

地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息（包括形变、地球物理场、化学场）、诱发因素等，最大程度获取连续的空间变形数据，应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。

地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础；监测仪器是开展工作的手段；更为重要的是只有充分利用时空技术，才能有效发挥地质监测的作用；预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。

崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害，具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点，因此，当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1监测方法

监测方法按监测参数的类型分为四大类：即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测（见表1）。

表1主要地质灾害监测方法一览表

1.1.1 变形监测

主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法，如地表相对位移监测、地表绝对位移监测（大地测量、GPS测量等）、深部位移监测。该类技术目前较为成熟，精度较高，常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息，特别是位移形变信息，往往成为预测预报的主要依据之一。

1.1.2物理与化学场监测

监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素（氡气、汞气）测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素（铀、镭）衰变产物（如氡气）浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化，往往同灾害体的变形破坏联系密切，相对于位移变形，具有超前性。

1.1.3地下水监测

地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位（或地下水压力）监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切，同时在灾害生成的过程中，地下水的本身特征也相应发生变化。

1.1.4诱发因素监测

诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法，如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素；降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害（特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别）的主要判别指标之一；人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一，因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。

1.2监测仪器

1.2.1按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类

（1）接触类：是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息，信息量丰富。

（2）非接触类：是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主，易采用网式施测；特别是突发性地质灾害的临灾前后，具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。

1.2.2按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测

（1）简易监测：采用简易的量测工具（皮尺、钢尺、卡尺）对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。

（2）仪表监测：采用机测或电测仪表（安装、埋设传感器）对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。

（3）控制网监测：在滑坡变形破坏区及周边稳定地带，布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网，进行滑坡绝对位移三维监测。

（4）自动遥测：利用有线和无线传输技术，对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输，可实现全天候不间断监测。

2地质灾害监测方法技术现状

地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用，主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展，国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展，主要表现在：

（1）常规监测方法技术趋于成熟，设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测，高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。

（2）监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络，使得综合判别能力加强，促进了地质灾害评价、预测能力的提高。

（3）其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入，卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高，一些高精度物探（如电法、核磁共振等技术）的发展，使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合，通过技术上的处理、提升，该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。

“八五”以来，我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果，并积累了丰富的经验，使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高；但是还存在一定的局限性，主要表现在：

（1）地质灾害监测技术、仪器设施多种多样，应用重复性高，受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约，常造成设备资源浪费，效果不明显。

（2）所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度，在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上，对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。

（3）监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足，造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。

因此，要提高地质灾害预警技术水平，必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上，进行地质灾害监测优化集成方案的研究。

3地质灾害监测技术方法发展趋势

3.1高精度、自动化、实时化的发展趋势

光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展，给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机；能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富，同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高；充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度；同时提高科技含量，降低成本，为地质灾害的经济型监测打下基础。

监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及，以及国家政府的地质灾害管理职能的加强，灾害信息将通过互联网进行实时发布，公众可通过互联网了解地质灾害信息，学习地质灾害的防灾减灾知识；各级政府职能部门可通过所发布信息，了解灾情的发展，及时做出决策。

3.2新技术方法的开发与应用

3.2.1调查与监测技术方法的融合

随着计算机的高速发展，地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高，可以实现高分辨率、高采样技术的应用；地球物理技术将向二维、三维采集系统发展；通过加大测试频次，实现时间序列的地质灾害监测。

3.2.2 智能传感器的发展

集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发，将逐渐改变传统的点线式空间布设模式；由于可以采用网式布设模式，且每个单元均可以采集多种信息，最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。

3.3新技术新方法

3.3.1光纤技术（BOTDR）

光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术（BOTDR），是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术，在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始，并受到各发达国家研究机构的普遍重视，发展前景十分广阔。

通过合理的光纤敷设，可以监测整个灾害体（特别是滑坡）的应变信息。

3.3.2时间域反射技术（TDR）

时间域反射测试技术（Time Domain Reflectometry）是一种电子测量技术。许多年来，一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代，美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期，国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期，美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究，针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究，国内研究人员已经开始该方法的研究工作，并已经在三峡库区投入试验应用阶段，同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。

所埋设电缆即是传感器，又可传输测试信号；该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。

3.3.3激光扫描技术

该技术在欧美等发达国家应用较早，我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现，随着扫描距离的加大，逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。

该技术通过激光束扫描目标体表面，获得含有三维空间坐标信息的点云数据，精度较高。应用于地质灾害监测，可以进行灾害体测图工作，其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。

3.3.4核磁共振技术（NUMIS）

核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统，通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究，目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验，效果较好。

应用于地质灾害监测，可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度，进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息，从而对滑坡体进行稳定性评价，并对滑坡体的治理提出科学依据。

3.3.5合成孔径干涉雷达技术（InSAR）

运用合成孔径雷达干涉及其差分技术（InSAR及D-InSAR）进行地面微位移监测，是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量（建立数字化高程）、地面形变监测（如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测）及火山活动等方面。

同传统地质灾害监测方法相比，具有如下特点：

（1）覆盖范围大；

（2）不需要建立监测网；

（3）空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；

（4）可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息；

（5）全天候，不受云层及昼夜影响。

但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响，精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。

为了克服该技术在地面形变监测方面的不足，并提高其精度，国内外技术人员先后引入了永久散射点（PS）的技术和GPS定位技术，使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高，在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射（PS）技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点，克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。

随着卫星雷达系统资源的改进和发展，以及相应数据处理软件的提高，该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。

3.4地质灾害监测技术的优化集成

3.4.1问题的提出

（1）监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施，均有各自的应用方向和使用技术要求；针对不同地质灾害灾种、类型，其使用技术要求（包括测点布设模式、安装使用技术要求等）不同。

（2）地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害，不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异，监测数据采集周期频度不同。

（3）监测参数与监测部位。实践证明，一方面，不同的监测参数（地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等）在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势；另一方面，同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同，即存在反映灾害体关键部位特征的监测点，又存在仅反映局部单元（不具有明显的代表性，甚至是孤立的）特征的监测点。因此，监测要素（监测参数、监测部位）的优化选择，是整个监测设计工作的基础。

（4）自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。

（5）经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。

3.4.2设计原则

地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则：

（1）监测技术优化原则：针对某一类型地质灾害，确定优势监测要素，进行监测内容、监测方法优化组合，使监测工作高效、实用。

（2）经济最优原则：首先，不过于追求高、精、尖的监测技术，而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术；其次，对于危害程度较大的大型地质灾害体，可选择专业化程度较高的监测技术方法，由专业人员进行操作、维护，对于危害程度低，规模小的灾害体，可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术，由群测群防级人员进行操作。

3.4.3最终目标

根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素，研究适用于不同类型地质灾害的监测要素（监测参数、监测点位的集合）、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求，建立典型地质灾害监测的优化集成方案。

⑸ 环境地质与工程地质监测技术的任务和作用

9.1.1 环境地质和工程地质监测的内容

人类生存在由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈组成的地球表层环境中，环境监测的对象就是组成地球表层环境系统的各个部分或局部，监测的内容是监视和检测影响人类生存环境的各种有害物质和因素的变化趋势及对环境质量的影响程度。

9.1.1.1 环境地质与工程地质监测的对象

在相对稳定的生态环境系统中，任一种因素的变化都可能引起生态环境系统的平衡失调或破坏。由于环境系统具有一定的稳定性和适应外界变化的能力，当外界变化较小时，环境系统能自动调节恢复平衡。通常把环境所具有的自动调节和恢复系统动态平衡的能力称为自净能力（self-purification ability）。环境的自净能力不仅与进入环境的有害物的量有关，还与环境的容量有关。环境容量和环境的自净能力都有一定的限度。当地质作用或人类活动使环境因素的变化超过了环境生态系统动态平衡的恢复能力时，环境系统恢复不到原来的动态平衡状态，这种超过部分即构成了对环境系统的污染（或危害）。环境学中把产生（或排放）物理的、化学的和生物的有害物质和因素的发生源称为污染源（pollution source）。每一种对环境产生污染（或危害）的物质或因素称为污染物或污染因子。

环境监测的目的是及时、准确、全面地反映环境质量和污染现状及发展趋势为环境管理、环境规划和环境治理提供依据。环境地质与工程地质监测是环境监测的重要组成部分。其监测的对象是岩石圈浅表层地质环境，监测的内容是监视和检测导致地质环境恶化和地质灾害发生的天然污染源和人类工程活动引发的污染源的变化趋势及对环境质量的影响程度。

环境地质与工程地质监测的内容，以其监测的介质（或环境要素）可归纳为以下三个方面。

（1）环境介质污染监测（pollution monitoring of enviromental media）：包括对大气污染监测，水质污染监测，土质污染监测，生物污染监测，振动、放射性等物理污染的监测。

（2）地质灾害监测（monitoring of geological calamity）：包括对火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等地球内力和外力地质作用造成的地质灾害的监测。

（3）岩土工程环境监测（enviromental monitoring in geotechnical engineering）：包括对地基变形、地面沉陷、边坡变形、围岩变形、坝体安全、诱发地震等人类工程活动引发的地质环境效应的监测。

在上述各对象的监测中，都包括有许多项目。例如，水质污染监测的主要监测项目可分两类：一类是反映水质污染的综合指标，如温度、色度、浊度、pH、电导率、悬浮物、溶解氧、化学耗氧量和生化需氧量等；另一类是有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞、镍等。此外还有水体流速、流量的测定等。在实际工作中因人力、物力、技术条件及环境条件等限制不可能对所涉及的项目全部监测，须根据监测的意图、污染物的性质和危害程度，对监测项目进行必要的筛选，从中挑选最关键和最迫切需要解决的项目实施监测。

9.1.1.2 环境监测的类型

9.1.1.2.1 监视性监测（general monitoring）

又称常规监测或例行监测，是按一定的要求和计划，定时、定点地测定污染源的变化情况，分析污染物超标程度和频率，评价环境质量，预测环境变化趋势。这是一项经常性的监测工作，使管理部门和研究机构可及时掌握环境要素的受害现状和变化趋势，以便随时调整控制措施和实施治理方案。

9.1.1.2.2 特定目的性监测（special monitoring）

又称应急监测或特例监测，是为完成某项特种任务而进行的专门监测。有如下方面。

（1）事故监测：在危害环境事件发生后进行现场追踪监测，测定危害的影响范围和程度，为防止事态发展提供监测依据。此外，通过监测可发现事故的苗子，预报事故再次发生的可能性。这种监测对查清事故的原因、控制事故的发展及善后处理起着重要作用。如核电站泄漏事故引起放射性对周围环境的污染、地质灾害和岩土工程事故等突发性危害的监测等均属此类。

（2）仲裁监测：是为解决执行环境法规过程中所发生的矛盾和纠纷，而向管理部门或司法部门提供仲裁意见的监测。

（3）考核验证监测：为检查环境管理制度和措施的实施情况而进行的监测，以及建设项目的竣工验收监测、治理项目的竣工验收监测等。

9.1.1.2.3 研究性监测（scientific monitoring）

又称科研监测，属高层次、高水平、技术比较复杂的监测，是探索危害环境的因子和因素的形成原因和发展规律，研究危害环境事件对人体和自然环境的危害性质及影响程度，研究如何提高环境监测和环境治理的水平，以及对某个环境工程或建设项目的开发预评进行综合性研究等。

环境监测在环境管理中起重要作用，占有主要地位。随科技进步和生活水平的提高，在环境管理中科学化、定量化的要求将更为严格，从而将更加依赖环境监测。

9.1.2 环境地质和工程地质监测技术的任务和作用

环境地质和工程地质监测技术是实施环境地质和工程地质监测任务的手段和保证。随科学技术的进步，环境监测技术迅速发展，仪器分析、计算机控制等现代化手段在环境监测中已广泛应用。环境监测技术从以化学分析为主的单一环境分析发展到物理监测、生物监测、流动监测及卫星遥感监测等。监测的范围从一个断面发展到一个城市、一个国家乃至全球。监测的过程从间断性监测逐步过渡到自动连续监测，各种连续监测系统相继问世。地理信息系统（GIS）、大地定位系统（GPS）和遥感技术（RS）的3S技术用于区域性地质灾害及地质环境的监测与评价，已在国民经济建设中发挥了重要作用。

9.1.2.1 环境地质和工程地质监测技术的任务

环境地质和工程地质监测技术的任务是运用现代科学技术方法，间断地或连续地监视和检测，导致地质环境恶化和地质灾害发生的自然地质作用或人类工程活动的现状、变化趋势及对环境质量的影响程度，为环境管理、环境规划、环境治理和保证工程质量与安全提供科学依据。地质环境的监测技术不仅仅是各种测试技术，还包括布点技术、采样技术、数理技术和综合评价技术等，所涉及的知识面广、专业面宽，需要化学、物理学、生物学、生态学、气象学、地质学、工程学等多方面的知识。此外，环境质量综合评价时还必须考虑社会性问题。据统计，发展中国家每年由地质灾害和地质环境恶化所造成的经济损失，达国民生产总值的5%以上。在我国由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%，其中，崩塌、滑坡、泥石流及人类活动诱发的地质灾害所造成的损失约占55%。自上世纪80年代以来，这类灾害已造成千余人死亡，直接经济损失达数亿元，事故的善后处理和整治费用高达数十亿元。而由此给社会带来的间接损失，则更无法估量。近十年来，直接由工程建设活动诱发的地质灾害造成的工程处理费用达数千万至上亿元的有近十起。随着进一步的开发，必将带来更大规模、更大范围的灾害与环境问题。正确评价和监测地质环境的恶化、及时预测地质灾害的发生、严格控制和规范人类工程建设活动，以提高地质环境的质量，减轻灾害对人类的威胁，从而保持人类文明的可持续发展。因此，不断提高环境地质和工程地质监测技术水平，已不仅是学科发展的需要，而是提高人类生存环境质量的需要，更是维护人类社会可持续发展的迫切需要。

9.1.2.2 环境地质和工程地质监测技术的作用

环境地质和工程地质监测技术有如下主要作用：

（1）地质环境质量信息的获取必须依靠环境地质和工程地质监测技术。及时、准确的环境质量信息是确定环境管理目标，进行环境决策的重要依据。而信息的获取必须依靠监测技术，否则难以实现科学的目标管理。

（2）强化环境管理和保护制度的贯彻执行必须依靠监测技术。因为没有监视和督察，制度和措施将流于形式。

（3）评价和检验环境管理和保护的效果必须依靠监测技术，否则难以提高科学管理水平。

（4）环境地质和工程地质监测技术工作在防范地质灾害、避免工程事故方面的社会效益和经济效益是不可估量的。

⑹ 地质灾害滑坡检测记录怎么写

滑坡地质灾害来隐患观测记自录
监测时间 监测人
距上次监测时间 天气情况
监测点 监测内容 异常情况 监测点所在位于该滑坡隐患的 ， 斜坡上土体有陷坑、坍塌( ) 具体位置 在 村民房子的 。 树木、电杆明显倾斜( )
长度 ?、宽度 ?、 泉水、井水变浑、断流( ) 地面裂缝位深度 ?、下沉 ?。 动物惊恐() 号移变形 其他( ): 监测点 墙体裂缝变长度?、宽度 ?、 形 深度 ?、错位 ?。 监测建筑物斜距 cm 的倾斜变化

⑺ 地质灾害的测试设备包括哪些

很多上图书馆吧孩纸

⑻ 哪些不良地质灾害是可以检测的

检测不良地质灾害你可以找共拓岩土科技帮你，他们还能防治不良地质灾害呢。

⑼ 地质灾害监测员是干什么的

地质灾害监测采用传统人工监测和遥感监测两种方法。
人工监测需要监测员到实地考回察。通过目测和借助一些答简易监测仪器进行，主要依靠经验。
遥感监测是在信息化时代建立在互联网平台上的一种新技术，已经被普遍采用，如晶合微震声发射技术，可以检测到土地深处变化，通过观察这些细微的变化，作出灾害预警。
信息化监测系统可以做到在线实时监测，自动运行，出现问题自动报警。地质灾害监测员需要对系统进行调试和维护。